Sterownik SSK-B02 umożliwia sterowanie bipolarnego
dwufazowego silnika krokowego z maksymalnym prądem do 4A
na fazę. Silnik może być sterowany pełnym krokiem lub krokiem
podzielonym na 2 co zwiększa dwukrotnie liczbę kroków silnika.
Sterowanie silnikiem odbywa się za pomocą 3 sygnałów doprowadzonych do wejść:
DIR, STEP i ENABLE. Takie sterowanie umożliwia podłączenie go bezpośrednio
do portu LPT komputera i współprace z dowolnym programem sterującym obrabiarkami
CNC i ploterami np. Mach2, KCam, Master5, TurboCNC, CNCGraf. Sterownik ten
wyposażony jest w zabezpieczenie przed przegrzaniem. Dioda LED sygnalizuje
obecność napięcia zasilania.
Dane tehniczne :
Napięcie zasilania silników do 40V;
Napięcie zasilania części logicznej 5V;
Prąd do 4A na fazę, ustawiany płynie potencjometrem;
Max. Częstotliwość impulsów na wejściu CLK-10kHz.
Opis złącza sygnałowego
Sterownik SSK-B02 umożliwia sterowanie bipolarnego
dwufazowego silnika krokowego z maksymalnym prądem do
4A na fazę. Silnik może pracować z pełnym krokiem lub
krokiem podzielonym na 2 co zwiększa dwukrotnie liczbę
wykonywanych kroków na obrót silnika. Sterowanie silnikiem
odbywa się za pomocą 3 sygnałów doprowadzonych do wejść
sterownika:
DIR, STEP i ENABLE. Do zacisków
Vcc i GND należy doprowadzić napięcie zasilania 5V.
Podanie na wejście ENABLE stanu wysokiego lub pozostawienie jako nie podłączonego
powoduje załączenie silnika. Stan niski na tym wejściu luzuje silnik, do sinika
nie dochodzi żadne napięcie i można go swobodnie obracać.
Jeśli na wejście CLK podawane zostaną impulsy taktujące, silnik będzie
się obracał z prędkością proporcjonalną do częstotliwości tych impulsów,jeśli
natomiast wejście CLK będzie nie podłączone, wówczas silnik
będzie trzymał swoim momentem (przy założeniu że wejście ENABLE nie będzie podłączone
do masy). Podczas wykorzystywania sterownika należy pamiętać, że przełączając
go na prace półkrokową musimy doprowadzić do wejścia CLK dwukrotnie większą liczbę
impulsów, aby obrócić silnik o ten sam kąt. Wejście DIR służy
do zmiany kierunku obrotów silnika. Stan wysoki na tym wejściu powoduje, że silnik
obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, stan niski w stronę przeciwną. UWAGA! Kierunek obrotów silnika zależy również od kolejności
podłączenia uzwojeń silnika do wyjść sterownika.
Zworka J4 oznaczone jako H/F służy do wyboru trybu pracy sterownika.
Stan wysoki przełącza sterownik do pracy wtrybie 1/2 kroku, stan niski(zwarcie
do masy) powoduje, że sterownik pracuje z pełnym krokiem.
Zasilanie
Sterownik należy zasilić z odpowiedniego zasilacza prądu
stałego. Zasilacz powinien mięć odpowiednią wydajność
prądową i napięcie do 40V. Do zasilania sterowników nie
powinno się używać zasilaczy stabilizowanych, gdyż podczas
pracy silników może wystąpić zwrot energii do źródła
zasilania, co może prowadzić do uszkodzenia takiego zasilacza
(aczkolwiek przeprowadzone próby zasilania takimi zasilaczami
(np. zasilacz od komputera PC) wypadły pomyślnie). Przy
podłączaniu zasilacza należy zadbać o to, aby jego kondensatory
nie były naładowane podczas dołączania do sterownika,
gdyż ładunek w nich zgromadzony może doprowadzić do uszkodzenia
układu i/lub silnika. Napięcie 5V należy dołączyć do
zacisku oznaczonego VCC. UWAGA! Aby nie spowodować uszkodzenia
układu należy zadbać o to, aby napięcie zasilające część
logiczną układu (5V) było doprowadzone przed pojawieniem
się wysokiego napięcia zasilającego silniki (40V). Ewentualnie
napięcia mogą być włączane w tym samym czasie.
Wybór trybu pracy serownika
Zworka J9 służy do wyboru
trybu pracy z wewnętrznym oscylatorem (pozycja MA) lub
sygnałem taktującym ze złącza SYNCH (pozycja SL). Jeśli
sterownik pracuje jako samodzielny zworkę należy ustawić
w pozycje MA. Jeśli natomiast sterowników jest kilka, w
jednym z nich należy ustawić zworkę w pozycji MA, a w pozostałych
na SL, oraz połączyć wszystkie sterowniki równolegle za
pomocą złącza SYNC. UWAGA!!! Ustawienie zworki w pozycji SL podczas
pracy samodzielnej sterownika może doprowadzić do uszkodzenia
sterownika i/lub silnika krokowego.
Jak podłączyć silnik
Sterownik SSK-B02 współpracuje z silnikami bipolarnymi (4 przewody), unipolarnymi
(6 przewodów) oraz uniwersalnymi (8 przewodów). Silniki 4 przewodowe podłącza
się bezpośrednio do zacisków wyjściowych sterownika A B C D. Pierwsze uzwojenie
podłączamy do zacisku AB, drugie do zacisków CD. Według dokumentacji silników
wyprowadzenia silników najczęściej oznaczone są symbolami A, /A oraz B, /B.
Symbole A, B, C, D w sterowniku odpowiadają symbolom A,/A,B,/B w dokumentacji.
Jeżeli nie mamy dokumentacji silnika należy za pomocą omomierza ustalić, które
przewody tworzą parę i podłączyć pierwszą parę do zacisków AB, drugą do zacisków
CD sterownika. Zamieniając miejscami przewody jednego uzwojenia możemy zmienić
kierunek obrotów silnika. Jeżeli po uruchomieniu silnik nie obraca się, tylko
słychać stuki lub piski (lub silnik "kołysze się" w obie strony) należy upewnić
się czy wyprowadzenia poszczególnych uzwojeń zostały prawidłowo dobrane.
Przy zastosowaniu silników z 6 lub 8 wyprowadzeniami istnieje kilka kombinacji
podłączenia do sterownika.
Sposoby podłączania silników unipolarnych i uniwersalnych
Do sterowników bipolarnych możemy podłączyć silniki krokowe z 4, 6 lub 8 wyprowadzeniami. Kiedy dwie cewki są połączone równolegle induktancja cewki jest mniejsza dwukrotnie co pozwala na znaczne zwiększenie prędkości silnika. Szeregowe połączenie prowadzi do zwiększenia induktancji i silnik może pracować tylko z niższymi prędkościami. Podłączenie 8-przewodowych silników 8-przewodowe silniki oferują wysoką elastyczność projektantowi systemu ponieważ mogą być połączone szeregowo lub równolegle, pozwalając na zastosowanie w wielu aplikacjach.
Połączenie szeregowe
Połączenie szeregowe silnika jest zazwyczaj stosowane w aplikacjach gdzie wymagany jest wysoki moment i niska prędkość. Ponieważ przy tej konfiguracji induktancja jest najwyższa, wydajność spada przy większych prędkościach.
Użyj prądu fazowego (lub unipolarnego) jako szczytowego prądu wyjściowego, lub pomnóż wartość prądu bipolarnego przez 1.4 do określenia szczytowego prądu wyjściowego.
Połączenie równoległe
8-przewodowy silnik w połączeniu równoległym oferuje bardziej stabilny ale niższy moment przy niskich prędkościach. Ale ze względu na niższą induktancję, moment będzie wyższy przy większych prędkościach.
Należy pomnożyć prąd fazowy (lub unipolarny) przez 1.96, lub prąd bipolarny przez 1.4, aby określić szczytowy prąd wyjściowy.
Podłączenie 6-przewodowych silników Podobnie jak silniki 8-przewodowe, 6-przewodowe silniki są dostępne w dwóch konfiguracjach: wysoka prędkość lub wysoki moment. Konfiguracja wyższej prędkości lub pół cewki jest tak nazwana ponieważ używa ona połowę induktancji zwojów silnika. Konfiguracja wyższego momentu lub pełnej cewki używa całej induktancji zwojów faz.
Konfiguracja pół-cewki
Jak już określono wcześniej konfiguracja pół-cewki używa 50% połowę zwojów fazowych silnika. To pozwala zmniejszyć induktancję przez co obniża moment silnika.
Podobnie jak w połączeniu silnika 8-przewodowego, moment będzie bardziej stabilny przy wyższych prędkościach. Przy ustawianiu prądu wyjściowego sterownika pomnóż prąd fazowy (lub unipolarny) przez 1.4 aby wyznaczyć szczytowy prąd wyjściowy.
Ustawienie pełna cewka
Konfiguracja pełna cewka przy użyciu silnika z sześcioma wyprowadzeniami powinna być używana tam gdzie wymagany jest wyższy moment przy niskich prędkościach. Użyj wartości prądu fazowego (lub unipolarnego) jako wartości szczytowego prądu wyjściowego ze sterownika.
Połączenie 4-przewodowych silników
4-przewodowe silniki są najmniej elastyczne ale najprostsze w podłączeniu. Prędkość i moment będą zależały od induktancji zwojów. Przy ustawianiu prądu wyjściowego sterownika należy pomnożyć prąd fazowy przez 1.4 aby wyznaczyć szczytowy prąd wyjściowy.
Jak ustawić prąd w uzwojeniu silnika
Istnieją dwa sposoby na ustawienie prądu.
Pierwszy polega na szeregowym podłączeniu amperomierza
o odpowiednim zakresie pomiarowym do jednego z uzwojeń.
Sterownik podłączamy do generatora sygnału prostokątnego
o częstotliwości 2Hz lub do komputera ustawiając w programie
sterującym częstotliwość podawania impulsów na 2 impulsy/sekundę.
Kręcąc potencjometrem ustawiamy odpowiedni prąd uzwojenia. Przed pierwszym włączenia
sterownika przekręcamy potencjometr na ' - ' zgodnie z rysunkiem nadrukowanym
na płytce.
Innym sposobem na ustawienie wartości prądu sterownika jest pomiar napięcia na
nóżce 15 układu scalonego U1 oznaczonej na schemacie jako Vref ( bądź na nóżce
potencjometru R3 - patrz schemat połączeń). Należy tu skorzystać z zależności
Vref=I*R1. Przez rezystor pomiarowy R1 o znanej wartość (0.22ohm) przepływa prąd
uzwojenia silnika. Na podstawie powyższej zależności należy wyliczyć jakie napięcie
odpowiada dla prądu, który nas interesuje, a następnie za pomocą potencjometru
ustawiamy odpowiednią wartość napięcia Vref (pin 15 U1).
Eksploatacja sterownika
Jeśli sterownik będzie sterował silnikiem
prądem powyżej 2A należy zastosować wymuszone chłodzenie
radiatora w postaci wentylatora. Chłodzenie takie należy
zastosować również, gdy sterownik będzie zamknięty w obudowie
utrudniającej wymianę powietrza. Nie należy przekraczać
parametrów pracy, gdyż może to doprowadzić do uszkodzenia
układu.
Podczas podłączania silnika napięcie zasilające musi
być odłączone. Zwarcie jednego z wyprowadzeń silnika
z masą lub z + zasilania jak również zwarcie między wyjściami
prowadzić może do uszkodzenia układu.
Podłączenie do komputera
Sterownik został przystosowany
do współpracy z płytą główną SSK-MB. Istnieje jednak
możliwość podłączenia go do komputera bezpośrednio
za pomocą przewodów dołączonych do złącza LPT. Na
rysunku pokazany jest rozkład pinów portu LPT od
strony komputera. Piny 1-9, 14,16 i 17 są to wyjścia
za pomocą, których możemy sterować krokiem i kierunkiem
obrotów silnika oraz dodatkowymi przekaźnikami. Piny
10-13, 15 są pinami wejściowymi, do których należy
dołączyć przełączniki krańcowe maszyny oraz przycisk
awaryjnego zatrzymania.
Podłączając do portu LPT sterowniki i przełączniki
krańcowe należy podwiesić wyprowadzenie do +5V za pomocą
rezystora o oporności 4k7. Wyprowadzenie sygnału ENABLE
podwieszamy rezystorem o oporności 10k do +5V.
Na rysunku poniżej znajduje się przykładowy schemat
wyprowadzeń do podłączenia 3 sterowników, przełączników
krańcowych, 2 przekaźników oraz przycisku zatrzymania
awaryjnego. Wyjścia OUT A i OUT B służą do sterowania
przekaźników lub innych urządzeń wykonawczych.
Zmontowany, uruchomiony i przetestowany sterownik. Do sterownika dołączam drukowaną instrukcje obsługi opisującą szczegółowo sposób ustawienia sterownika oraz podłączenia go do komputera.
155,7 zł
190 zł
SSK-B02 PCB
Płytka drukowana sterownika. Do płytki dołączone są niezbędne schematy oraz instrukcje obsługi opisującą szczegółowo sposób ustawienia sterownika oraz podłączenia go do komputera.
9,83 zł
12 zł
SSK-B02 KIT
Płytka drukowana sterownika wraz z kompletem elementów niezbędnych do zmontowania sterownika SSK-B01. Do zestawu dołączone są niezbędne schematy oraz instrukcje obsługi opisującą szczegółowo sposób ustawienia sterownika oraz podłączenia go do komputera.